發布時間:2023-09-21 17:36:24
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇礦區地質災害的治理,期待它們能激發您的靈感。
[關鍵詞]煤炭開
采 地質災害 治理
[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-350-1
1采煤引發地質災害問題
三街煤礦處于構造剝蝕中高山地貌區,山勢陡峻,地形切割強烈,沖溝發育,溝谷多呈“V”字型,地形破碎,土地較貧瘠,受采煤的影響,使原本脆弱的生態環境日趨惡化。土地退化、荒蕪、房屋裂縫、水源干枯等環境地質問題日益突出,居民的基本生存條件受到嚴重威脅。煤炭的開采造成了礦山地質環境不同程度的破壞,采空區面積擴展,煤矸石堆積量增大;采空區塌陷引發大量地面裂縫、公路及便道路基陷落變形,誘發滑坡、泥石流等地質災害;特別是礦山多年井下開采,致使礦區內地下水位下降,泉水、溝水斷流、干涸,致使礦區內人畜飲用水及農灌水困難等一系列地質災害和地質環境問題相繼發生和出現。
1.1采空區塌陷
1.2滑坡
影響礦區地質環境的滑坡主要有7個,以小型為主,個別中型。主要危害是直接危及4戶村民、農田200多畝、縣鄉公路、礦區公路自然生態環境。
1.3潛在不穩定邊坡
礦區發育兩個潛在不穩定邊坡,兩邊坡后部緊鄰滑坡,坡面較陡,土體松軟,巖體質量較差,邊坡變形破壞或滑動后,易誘使后部坡體隨之變形破壞,嚴重影響后部滑坡的穩定,最終導致整個坡體的滑動破壞。邊坡本身的變形或滑動主要危害對象是下方縣鄉公路,同時影響礦山生產、對地質環境造成破壞、對周邊村民生產生活造成影響。
1.4煤矸石堆放的潛在危害
2治理與恢復方案
2.1人畜飲水工程
2.2采空區治理
對三街煤礦采空區治理,目的是抑制和緩解采空區地表的開裂、塌陷及影響范圍擴大,并不能從完全削除采空區塌陷對地質環境和生態環境的影響破壞。采取的治理措施有:采用井下廢石和矸石及矸石場堆采取干式充填系統充填采空區,矸石量基本滿足工程的需求,不足時從地表采掘碎塊石進行充填;充填材料采用機械運輸,運輸系統充分利用礦山生產運輸系統,不足時由礦山配備;地表裂縫采用筑填粘土進行封堵;塌陷影響比較嚴重的塌陷區進行土地復墾。
2.3煤矸石堆放場的治理
2.4地質災害
對礦區的滑坡及潛在不穩定邊坡進行專項治理工程勘察、設計、施工。
2.5污水處理及利用
礦山井下抽排水及矸石淋濾水易對周邊土地及生態環境造成污染。各礦區硐外原有污水處理池處理能力不足,需在每個礦區增設日處理污水100―400m3的污水處理場五座,將礦井污水、矸石場污水集中處理后作綜合利用,主要用于農田灌溉,以彌補礦山疏干引起的農灌水源不足。
通過上述治理工程,有效抑制地質災害的發展,基本消除其危害性,對已破壞的地質環境進行恢復保護,對已破壞的工程設施進行加固;通過采取工程措施,基本解決因地下水位下降引起的學校師生及部分村寨人畜飲用水困難問題;通過采取工程措施,基本恢復治理區地質環境,有效抑制治理區地質環境的惡化,有效保護治理區及其周邊生態環境。
3地質災害的預防
煤炭開采所引發的地質災害直接危害了礦區居民的生命和財產的安全,地質災害的產生和延續,使人們無法安居樂業,治理災害的工程量巨大,耗資不菲,工期較長。在煤炭開采之前對可能引發的地質災害進行預測是十分重要的環節,對于有可能產生的災害應遵循“以防為主,避讓和治理相結合”的方針。在煤炭開采過程中,對于可能產生地面蹋陷及地裂縫等地質災害的煤礦,可采取特殊的開采方法和頂板管理措施,以防止或減少地面塌陷地地裂縫等地質災害的產生,對塌陷的地表隨時進行綜合治理,以恢復和進一步改善礦區環境質量。
4 結束語
綜上所述,煤炭開采會引發很多的地質災害,嚴重影響了礦區所在地的環境和生活,我們應該積極采取措施,做好預防和治理。近年來,我國礦山環境保護法不斷完善,煤炭開采技術日益進步,由于煤炭開采而引發的地質災害將會逐漸減少,隨著科技的進步,煤矸石亦可完全利用為充填開采或可再生資源,減少污染,促進我國煤礦事業的可持續發展。促進資源與環境的可持續發展。
參考文獻
關鍵詞:礦山;地質災害;評估;治理
中圖分類號: TD3 文獻標識碼: A
1、礦山地質災害
1.1、露天開采
露天采場中主要存在崩塌、山體滑坡和泥石流等地質災害。地下開采主要存在地面塌陷、地面沉降、地裂縫和礦井災害(瓦斯爆炸、突水、煤層自燃、塌方、冒頂)等。由于經濟條件的影響,在礦山采礦設計中,只要能保證礦山開采過程中的安全進行即可,對礦山設計的邊坡坡度較大,其規模隨著開采深度的增加而變大,這不僅會影響地應力的自然平衡,還會導致人工邊坡出現變形、破壞和位移。同時,邊坡在開采的過程中由于爆破的作用,會出現裂縫,并隨著采礦工作的不斷深入,裂縫縫隙不斷加大,在暴雨、地震等誘發因素的影響下,極易造成山體滑坡、塌陷等。開采過程中形成的廢渣滾石,如遇到暴雨、地震等誘發因素的作用,則極有可能形成泥石流。
1.2、地下采礦
在地下采場中,主要存在地面變形災害和礦井這兩種災害,其中地面變形災害主要包含塌陷、差異沉降和裂縫;礦井災害主要包含瓦斯爆炸、突水、塌方等災害。對于這兩種災害,應堅持盡量避免,提前預防,制定治理方案的治理原則。而我國的礦山開采企業多為私企,由于規模和資金的限制,這些企業不可能在地質災害防治工作中投入大量的資金,通常為了眼前利益,只進行短效的治理,且災害治理技術尚不完善。工程措施在某種程度上能起到一定的治理效果,但是人們通常不會考慮閉坑后的采場情況,這遺留了許多安全隱患。
1.3、閉坑后采場地質災害
由于礦山地質災害治理具有短效性且存在不可預見因素,因此,礦山閉坑后會遺留一定的安全隱患。露天開采閉坑后遺留的潛在災害類型與采場地質災害類型近似相同,這主要是由露天開采后形成的高邊坡引發的,雖然在坑底用廢石回填了一部分空間,但是仍然遺留了高邊坡,特別是對于露采較深的情況,高邊坡在后續工作中誘發因素的作用下存在著再次發生災害的可能性。
2、礦山地質環境恢復治理存在問題分析
2.1、地質環境破壞嚴重
由于多數煤礦開采的煤層大多在淺部,特別是厚煤層和中厚煤層的重復開采和放頂煤開采,開采后對地面地質環境的影響最為顯著,表現為地面建筑物斑裂、耕地大面積下沉、地表水沿裂隙向下滲漏等。這樣就造成對地面表土及地下水源的嚴重破壞。還有矸石的排放,洗煤廢渣的堆積、礦井水的外排等等。老的煤礦礦區有著相對密集的人口,采煤后礦山地質環境問題經常引發一系列工農關系問題即社會問題,例如煤礦采空塌陷所造成地表耕地的破壞,橋涵、道路的破壞,村民建筑物的斑裂、倒塌,可以看出,煤礦礦區開采后地質環境破壞問題已不再僅是一個生態環境問題,而且是一個關系人類生存的事情。搞好和加強采礦后地質境恢復治理工作,努力改善礦區生態環境,以提高礦區居民的和附近村民生產和生活質量,這樣才能打造和諧礦區、平安礦區,實現穩定發展及.安全優先、以人為本/的宏偉發展目標。
2.2、社會影響巨大
老的煤礦礦區有著相對密集的人口,采煤后礦山地質環境問題經常引發一系列工農關系問題即社會問題,例如煤礦采空塌陷所造成地表耕地的破壞,橋涵、道路的破壞,村民建筑物的斑裂、倒塌,可以看出,煤礦礦區開采后地質環境破壞問題已不再僅是一個生態環境問題,而且是一個關系人類生存的事情。搞好和加強采礦后地質境恢復治理工作,努力改善礦區生態環境,以提高礦區居民的和附近村民生產和生活質量,這樣才能打造和諧礦區、平安礦區,實現穩定發展及“安全優先、以人為本”的宏偉發展目標。
2.3、恢復治理資金不足
采礦后的地面塌陷等礦山地質災害恢復治理需要投入大量的資金。但就目前來看,多數煤礦追求經濟效益,而忽視環境保護,把采礦后礦山地質災害恢復治理的投人看作是企業負擔,不愿意或不情愿拿出大量資金投人到采礦礦山地質災害境治理中,目前我國國土資源部門下撥的地質災害恢復治理資金主要用在國有大中型礦地質災害治理項目上。一些地方存在著礦山地質環境恢復治理的盲區,礦山地質環境惡化的趨勢得不到有效遏制。
3、礦山地質災害評估內容
3.1、現狀評估
現狀評估是依照礦山開采項目特點、地質環境復雜程度等因素確定評估范圍后對已有地質災害危險性進行評估,主要查明評估區已發生的地質災害的分布,分析地質災害形成的地質環境條件、分布類型、規模、變形活動特征,主要誘發因素與形成機制,對其穩定性進行初步判定,在此基礎上對其危險性和對礦山工程危害的范圍與程度做出評估。
3.2、預測評估
預測評估是對礦山建設場地及可能危及礦山建設安全的鄰近地區可能加劇或誘發地質災害的危險性做出評估;對礦山建設自身可能遭受已存在的地質災害隱患做出預測評估;對礦山建設中、建成后可能引發或加劇地質災害的可能性、危險性和危害程度做出預測評估。
3.3、綜合評估
綜合評估是在地質災害危險性現狀評估和預測評估的基礎上,充分考慮評估區的地質環境條件的差異和潛在的地質災害隱患點的分布、危險程度,綜合評估地質災害危險程度。依據地質災害危險性、防治難度和防治效益,對礦山開采的適宜性做出評估,并提出防治礦山地質災害和礦山地質環境保護與恢復治理的措施及建議。綜合評估的側重點是在前兩項評估的基礎上,根據現有和潛在的地質災害成災的可能性和成災的嚴重性,對評估區(或分地段、分礦山工程部位)地質災害危險性進行綜合評定。
4、礦山地質災害評估及治理關鍵技術
4.1、礦山地質災害主要評估方法
專家評判法,由在當地工作多年,對當地地質災害發育。發展機理比較了解的專家根據經驗,直接對災害體的穩定性進行評價;參數合成法,根據經驗,對地質災害的影響因素進行分類,對每類因素的影響給予一個權值,最后進行加權平均;模糊綜合評判,利用模糊關系的特性,從多個指標對被評價災害體隸屬等級狀況進行綜合評判;數理統計,通過對現有地質災害及其影響因素,進行調查和統計分析,總結地質災害的發育規律建立評價模型,并利用所建模型進行預測評估。
4.2、礦山地質災害治理方法
依據礦山地質災害類型及評估結果,采取相應的防治及治理措施。對于不同的災種,災害體所處地區的重要性,危害對象范圍,結合當地的實際情況采取切實可行的治理措施。表1為典型地質災害治理方法。
表1礦山地質災害治理方法
4.3、監測方法
礦山地質災害的監測方法有人工巡視法、遙感解譯法、工程測量法。人工巡視法主要針對礦山地質災害點多、點散,發育規模較小的致災地質體。遙感解譯法,適用于區域性的礦山地質災害監測,可以實現大面積的觀測。工程測量法,主要采用測量儀器進行致災體相對位移的測量,適用于滑坡有蠕滑變形的階段以及防治工程效果的監測。主要監測技術有:人工巡視,可以監測不同類型的礦山地質災害,如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面塌陷等。可以根據季節的變化,增加監測頻率,雨季監測頻率要加密;遙感解譯,區域性的地質災害監測,能夠發現大規模的滑坡、泥石流災害,監測效率高,但同時需輔助現場調查核實驗證手段;工程測量,地質災害致災體已發生蠕滑變形,滑坡周界清晰的滑坡、不穩定斜坡。地質災害防治工程的防治效果監測,如布設在抗滑樁、擋土墻等防治工程部位。礦區地表變形、地面沉降、地面塌陷等的監測。
總言之,隨著國民經濟的進一步發展和需要,各礦區應建立起生態環境破壞恢復及防治地質災害制度,不但優化技術措施,以此切實將礦山生態環境和地質災害防治工作做好。
參考文獻
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[3]滕沖.金屬礦山地質災害評估系統及綜合預測模型研究[D].中南大學,2008.
[關鍵詞]礦山開采;地質災害;恢復治理
0引言
礦山的建設生產有力地促進了當地經濟的發展和社會進步,但同時也對當地地質環境與土地資源造成了一定程度的影響[1-2],為了更好地實現礦產資源開發與生態環境保護的協調發展,促進礦山社會經濟可持續發展,應及時防治地質災害隱患、修復被破壞的水土環境、復墾被破壞的土地[3-5]。
1礦山地質環境問題
根據多年的調查分析,礦山開采主要會產生5個方面的問題:①礦山開采塌陷導致的地面塌陷、地裂縫地質災害,并伴生崩塌、滑坡地質災害;②礦渣堆放產生的地面壓占及污染問題;③礦山開采導致含水層破壞,影響周邊居民生活用水;④礦井水污染問題;⑤礦區植被破壞問題。
2礦山地質環境恢復治理措施
(1)預防措施。按照“統一規劃、源頭控制、防治結合”的原則,根據礦區特點、生產方式與工藝,在生產過程中,采取合理的預防與控制措施,最大程度地減少礦山地質環境問題的發生。預防措施主要包括保護性開采、留設保護煤柱、提前搬遷等,通過這些措施的實施,可以避免和減緩地質災害造成的損失,為開展礦山地質環境恢復治理創造良好的基礎條件。(2)地質災害治理措施。對于危害周邊居民生命財產安全的地質災害,必須及時采取措施進行治理,減輕或消除礦山地質災害危害。(3)礦渣綜合利用措施。礦渣的堆放不僅會壓占土地,造成原生植被的破壞,而且會對周邊土壤造成污染。因此,應大力推行礦渣綜合利用技術。例如,煤矸石主要利用方向有煤矸石發電、煤矸石生產建筑材料、利用煤矸石生產氯化鋁和聚合氯化鋁等高附加值產品、用煤矸石復墾塌陷區及修路等。通過綜合利用礦渣,做到礦渣零堆放,減緩礦山地質環境破壞。(4)飲用水工程措施。礦山的開采會破壞地下含水層,導致含水層結構破壞、水位下降、水質變差,當涉及到周邊居民生活用水的含水層被破壞時,會嚴重影響居民生活。在開采影響居民飲用水含水層前,應提前布局飲用水工程,如利用深井或水庫作為水源,布置管道引水工程。(5)礦井水處理措施。礦區內礦井水直接排出會污染周圍環境,礦井需設置井下水處理站,礦井井下排水經處理后可作為場地生產消防用水水源及井下生產防塵灑水水源。(6)植被恢復措施。礦山開采一般不會造成植被大面積死亡,因此礦區植被恢復措施一般為植被補植。植被應選擇適合當地生態環境的種類,例如在山西多選側柏,因其較耐寒、耐干旱、耐貧瘠、可在微酸性至微堿性土壤上生長,且整體存活率、環境適應度和觀賞度較好。
3恢復治理效果
以山西某礦為例,該礦多年來花費了大量精力用于礦山地質環境恢復治理工作,主要采取了地裂縫充填、崩塌治理、農村道路修復、河道堆積物清理、村莊搬遷、植被恢復、供水工程建設、礦井水處理及監測等措施。通過多年治理消除了礦區內大部分地質災害,避免了礦區內村民住房遭到破壞,解決了周邊居民飲水問題,礦山地質環境得到明顯地改善,緩解了礦山生產與周邊居民的矛盾。
4結論
(1)礦山地質環境恢復治理應按照“統一規劃、源頭控制、防治結合”的原則,根據礦區特點、生產方式與工藝,在生產過程中采取合理的預防與控制措施,最大程度地減少礦山地質環境問題的發生。(2)地質災害治理是礦山地質環境恢復治理的重中之重,應及時消除地質災害隱患,保證周邊居民生命財產安全。(3)通過礦山地質環境恢復治理,可使礦山地質環境得到明顯改善,緩解礦山生產與周邊居民的矛盾,促進社會和諧發展。
[參考文獻]
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關鍵詞:地質災害;防治措施;礦山環境;恢復策略
中圖分類號: TD167 文獻標識碼: A
煤炭是最具優勢的礦產資源,尤其是中西部地區的儲量更為重要。隨著煤炭資源需求的增加,近年來煤炭生產企業井噴式的開采嚴重的影響著礦區環境資源、誘發地質災害和導致環境污染。不同地域礦山開采誘發的環境地質問題也各不相同,露天和地下不同的開采方式誘發不同的環境地質問題也日趨嚴重。與此同時導致在開采過程中出現了大量的地質災害以及對周圍的環境造成了不可修復性的危害,嚴重威脅著礦區周圍人民的生命和財產安全,更嚴重制約了內蒙古可持續性經濟的發展。
1 煤礦地質災害特征分析
1.1內蒙古中西部地貌復雜多樣,高原、山地、平川、丘陵谷地盆地分別占全區53. 4 %、20 %、8. 5 %和16. 4 %。戈壁沙漠、沙地干旱半干旱地區面積約40. 1 萬km2 。其中鄂爾多斯、巴彥淖爾、烏海及阿拉善等地區年降雨量不足200mm ,蒸發量高達1600 ―2000 mm ,生態環境十分脆弱。該區域煤炭儲量又非常豐富,由于歷史及政策等多種因素影響,掠奪式開發、粗放式管理導致了礦區一系列環境地質問題發生,這些滯后發生的地質災害和環境問題產生的原因為露天開采過后的煤礦雖然在后期進行了回填作業,但是由于回填土質的不同以及回填高度的差異,在一些開采較深礦區尤為明顯,將會導致后期隱藏的地質災害隱患的發生。
1.2礦井水、露天礦坑水、洗煤廢水、煤矸石山淋溶水中有毒有害物質污染土壤、植被和礦區河流。礦區煤炭長期堆放大風揚塵產生煤粉灰、煤矸石長期風吹日曬大風揚塵、礦井排風有害氣體、煤矸石自燃和煤層自燃污染等造成礦區周圍大氣污染嚴重。其中像烏海市的烏達躍進選煤廠矸石山燃燒區附近SO2平均濃度為10. 69 mg/ m3 ,超過國家標準70 多倍,H2S 平均濃度1. 57 mg/ m3 ,超過國家標準150 多倍,造成礦區周邊大氣環境污染嚴重。地下開采的礦區閉坑后可能會發生地面沉降、塌陷以及表面裂縫等地質災害,在某種特定的條件下甚至會引發山體滑坡以及山體開裂等嚴重后果,將會給周圍人民的生活及成產帶來難以想象的災難。
2礦山環境治理原則
2.1以人為本。在礦山環境治理時,首先考慮的是礦區周圍人民的生命及財產安全,保護礦區周圍居住地避免遭到礦山開發引起的地質災害的影響。
2.2綜合治理。在礦山環境治理過程中,要根據不同的地質條件、地質分布及不同的地質災害隱患進行因地制宜綜合治理。治理時選擇的方法不同,治理的重點也各不相同,因此,綜合治理才能有效的進行因害設防,減災減害。
2.3注重效益。煤礦資源的開采本質是為了獲取利益,所以治理的過程中注重效益也是原則之一。礦山環境治理應在遵循生態環境優先考慮的前提下,爭取最大的利益。針對不同礦山的具體環境情況,危害的大小,危害的緩急以及治理資金的充裕與否,選擇最合適的治理方法,將會取得事半功倍的效果。
2.4多措并舉。僅僅利用工程措施治理礦山環境降一定程度上違反注重效益的原則,因為工程措施雖能根治環境問題但般都會有投資較大的特點,而生物措施可剛好彌補工程措施這一缺陷,兩者相輔相成,共同作用。
3 煤礦地質災害的主要類型及防治措施
3.1地震、礦震。礦震是由礦山沖擊或者礦山巖爆引起的,指的是在開采過程中礦柱或者受支撐力較大的巖石,脆性煤等,在一般的壓力之下不會發生大的震動。然而隨著開采的深入,隨著表面壓力的增大,其所承受的壓力將會達到微妙的極限平衡,這種平衡一旦被打破,將會向自由空間內釋放巨大的能量沖擊,并向坑內大量的噴射、散爆,給礦山帶來巨大的災難。此類災害在開采過程中或在打隧道的過程中引發的小型地震,在煤炭開采過程中時有發生。實踐證明,地震或礦震有著天然地震的某些特征,若礦區周圍存在著較大天然地震則礦區發生地震的幾率將會明顯增加,其強度與人為開采的深度和強度是成正比增長的。所以煤礦在開采之前,首先要進行地震安全性評價,相關部門根據安全性評價結果給出相應的地震預防要求,當所有要求條件滿足之后方可進行開采作業。
3.2采空塌陷。此類地質災害均在事發前并無任何預兆,往往都是瞬間發生的,具有時間短,破壞力大等特點,需要重點進行防治。在所有煤礦地質災害中,塌陷地質災害帶來的危害最為嚴重。可在煤炭開采之前,對礦區周圍地質進行全面監測,充分了解地面的沉降規律及區域。并根據監測結果對易發生沉降區域進行重點防治,采用抗變形技術以及加固技術以抵抗地面的變形,還要明確開采的區域,對于存在嚴重安全隱患區域不得進行開采。
3.3開采區域突水涌水,涌泥,瓦斯突出。由于礦區具有復雜的水文地質條件等特征,若開采煤礦之前對實地的考察不充分,造成對開采過程中內部涌水的估計不足。在開采設備工作時,開采區域周圍水體在水本身壓力和礦區巖石壓力作用下,將會通過礦層的薄弱處以及巖石斷層、巖石隔水層等位置進入開采區域。打穿透水斷層,可能會突然遇到暗河或者水溶洞的情況,地下水或者地面水就會趁機大量涌入,而在應對措施不齊全的情況下,工作人員將會受到嚴峻的生命威脅。此類災害發生同時,大多還會伴著泥涌,不僅使得礦坑被堵塞掩埋,而且將會掩埋施工機器并工作人員,極易造成人員傷亡,對整個礦區都會造成不可修復性的打擊。為了能在開采過程中有效的防治地下水,泥等涌入井下,避免井下被淹沒的危險,無論是大型國有企業或者是私人企業,都要嚴格執行《煤礦安全規程》涉及的相關規定,良好的通風系統以及方便快捷的人員撤離通道必須在施工之前就應建立完成,同時在開采過程中實時的對礦坑內的瓦斯含量,滲水情況,地質結構等進行監測,如若發現存在安全隱患要及時的進行人員撤離并迅速組織人員對隱患進行排查,直至隱患接觸后方可允許人員進入。
3.4開采結束后隱藏地質災害。由于煤礦在開采過程中實施治理相關措施的時間較短,并且很多地質災害具有不可預見性和滯后性,這就導致了煤礦在關閉后仍會存在著一些地質隱患。煤礦的開采要制定嚴格的開采規范并組建監督部門進行實時監督檢查,堅決杜絕私挖亂采的現象發生,并合理規劃開采范圍。在總的開采規范的前提下,結合開采礦區的實際情況建立開采的具體方案并配套相應的預報制度流程,并針對可能發生的地質災害提前制定相應的防治措施,防患于未然。
4礦山環境治理恢復策略
4.1加強礦山環境保護制度建設。強化相關環境保護部門行使監督實施的權利,完善制度體系的建設,促進礦山環境保護工作的實施。加強相關法律法規的建設,從法律的角度上強制性監督相關工作的實施,強化治理恢復礦山環境工作。
4.2加強礦山環境保護方面人才的培養。要加大礦山環境保護相關知識的宣傳教育工作,讓更多的人意識到礦山環境保護的重要性,尤其是開采人員,對于開采后要及時的對該礦區進行合理有效的環境恢復工作,只有全民存在這樣的意識才能切實有效的推動礦山環境治理與恢復工作的進行。
4.3加強礦區廢物,廢氣,廢水的回收利用。隨著科技的發展,對于廢物,廢氣,廢水的處理方式也越來越先進,越來越有效,采用高科技提高礦山資源的利用率,對于推動礦山環境的治理恢復起著越來越重要的作用。在開采過程中及時的對其進行回收利用,對于礦山環境的治理與恢復有著重要的意義。
4.4明確礦山企業的環境主體地位。根據“誰污染,誰治理”的原則,礦山企業是礦區環境的主要破壞者,理應作為開采后環境治理與恢復的責任主體。企業治理將會比政府治理更加有效,因為企業在不斷的開采作業中,對治理恢復環境的成本與效益更加了解,更加有利于進行礦山環境的恢復工作。
4.5完善礦山環境治理恢復保證金制度。進一步完善企業開采許可證明體系,在取得開采許可證的時候讓企業繳納足夠的環境治理恢復保證金,這樣才會促使企業去更加積極的治理恢復礦區周圍的環境;改善企業成本核算標準,將開采過后環境的治理恢復成本都納入礦山企業成本中。
5結束語
綜上所述,地質災害的防治以及開采過后礦區環境的治理與恢復需要相關部門長期的監督以及有效的引導。另外,還要注重相關專業人才的培養與相關技術開發,通過各方面各階層的共同努力,實現礦業的綠色開采,為內蒙古經濟的可持續發展道路打下堅實的基礎。
參考文獻:
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關鍵詞:地質災害、泥石(廢石、矸石)流、崩塌、滑坡、地裂縫、巖溶(采空區)地面塌陷、突水突泥
1、前言
湖南省礦產資源豐富,礦山企業眾多,礦業活動引起的礦山環境問題日趨嚴重。但近年來,為了最大限度地減輕礦山地質災害損失,有計劃的進行地質災害的防治。先后出臺了《湖南省地質災害防治管理辦法》、《湖南省地質環境保護條例》、《湖南省礦山地質環境影響評估技術要求》〔試行〕、《湖南省礦山地質環境影響評估技術要求》、《湖南省礦山地質環境治理備用金管理辦法》等與礦山地質環境保護有關的規章制度。
湖南礦山開采形成的地質災害對湖南的經濟造成巨大損失,同時引起了一系列的社會矛盾,一些受害單位和個人不得不把礦山企業推向法庭,形成了新的社會不安定因素。可見對礦山地質災害的預防及治理到了關鍵時刻,已成為湖南省當前一項重要任務。
2、礦山地質災害的成因
2.1、受自然環境條件制約
湖南地處東經108°47′~114°45′″、北緯24°39′~30°28′之間,境內東南西三面環山,幕阜、羅霄山脈綿亙于東,五嶺山脈屏障于南,武陵、雪峰山脈逶迤于西。湘西山地多數山峰海拔1000m以上,中部丘陵與河谷盆地相間。
湖南省成礦區主要分布于湘東南西,多數礦區受兩種或兩種以上構造及其復合部位控制,成礦地貌復雜、構造發育,礦床規模不一,造成采礦方式及采礦難度大,決定了礦山開采誘發及加劇地質災害的發生。
2.2、礦山開采技術落后
目前,由于礦山地質環境保護技術規范不健全,缺乏不同類型的礦山開采技術要求和環境保護措施,全省絕大數礦山開采技術還是采用傳統的炸藥爆破方式進行開采,致使礦山圍巖結構受損,地質災害事件屢屢發生。
2.3、礦山地質災害恢復與治理缺乏資金支持
礦山地質環境已經存在許多歷史遺留問題,給社會經濟可持續發展造成了較大的困難。在社會主義市場經濟時代,礦產開發投資主體已經多元化,礦山業主流動性大,個人經濟效益放在首位,礦山地質災害日益突出。
雖然我省投入大量資金進行恢復治理,如2004年,國家財政部和國土資源部批準湖南省11個礦山環境整治項目,補助資金2300多萬元,占財政部和國土資源部當年礦山環境整治補助資金的20%以上。但由于歷史欠帳太多,礦山環境恢復治理還是顯得資金投入不夠,礦山環境恢復與治理的速度仍趕不上破壞的速度,礦山環境恢復與治理任務大。
3、礦山地質災害實例
湖南的煤炭壩煤礦環境地質條件為地處淺埋巖溶區,因開采礦產需要,進行礦區疏排地下水引發的巖溶塌陷災害十分普遍,本礦大規模開采煤炭資源始于20世紀70年代,而因采礦造成的巖溶塌陷引發的受損房屋面積已達150萬平方米,受影響的城鄉人口26889人;受損農田2345公頃,拋荒地453公頃;還使大量的公用建筑、道路橋梁、電力通訊設施、水利工程遭到破壞以及嚴重的地表開裂、變形等災害。
柿竹園礦為老礦山,過去對尾礦壩的安全重視不夠,存在著許多安全隱患。如1985年8月,因一場特大山洪引起大規模礦山尾砂廢石流,長11公里,固體物質總輸移量達5500萬立方米,致死49人,將原東波礦區的下二村洗劫一空,直接經濟損失1748萬元。
恩口煤礦區因長期疏干排水導致礦區25平方公里范圍內出現8757個塌洞,致使人畜飲水困難,農田水利設施被毀,直接經濟損失1.1億元。
4、礦山地質災害預防措施建議
礦區地質災害預防是關系到礦區人民生命財產安全、關系到礦區經濟的可持續發展。有必要積極開展礦區地質災害預防工作。針對礦區地質災害發生的特點、造成損失程度特作出以下具體的預防措施建議:
4.1、認真貫徹執行“以防為主、防治結合”的方針
開展全礦區地質災害時空的分布、形成機理的研究,進行地質災害預測、預警分析,逐步掌握地質災害的分布規律,做好地質災害的事前防范工作。
4.2、進一步加強規章制度的建立,健全防災措施
大力宣傳、認真貫徹《湖南省地質災害防治管理辦法》、《湖南省地質環境保護條例》等,進一步增強全礦人員的法律意識,提高依法加強礦山地質災害預防的自覺性,以法規的形式預防和減輕礦區地質災害。
4.3、設立專門的機構預防地質災害
實行嚴格的責任制,按照《湖南省地質災害防治管理辦法》做好如下四點防災工作:一是做好以地質災害現狀、防治目標、防治原則、易發區和危險區的劃定、總體部署和主要任務、基本措施、預期效果為內容的地質災害防治規劃;二是擬定好地質災害監測、預防重點,設計好地質災害危險點威脅對象、范圍的地質災害防災預案;三是做好礦業活動誘發地質災害的可能性、礦業活動本身遭受地質災害的危險性及已發生的地質災害所采取的措施等進行地質災害危險性評估;四是做好地質災害發生的時間、地點、成災范圍、影響程度等地質災害預報。
4.4、需要加強地質災害監測和信息系統建設
大型礦區根據地質災害的性質及防治措施確定監測內容,并建立監測網絡和信息系統,密切觀察地質災害的發展動態。小型礦區根據經濟實力可采取不定時的監測。
4.5、礦區重點預防區實施專人定點監控,切實做好地質災害的預防工作
汛期是防災工作重點時期,要緊密結合天氣預報做好地質災害趨勢預測,要加強地質災害險情巡回檢查,發現險情及時處理和報告。
4.6、要加強巡查,嚴格管理
地質災害預防要堅持以防為主,防患于未然;堅持以人為本,確保人民生命安全,同時最大限度降低財產損失。加強巡查工作,落實專班,做好值班,對各種可能誘發地質災害的行為開展不定期的檢查,從源頭上盡可能防止和減少地質災害的發生。
4.7、建立群測群防體系
礦區所有的人相當于一個大家庭,人人有責來維護礦區的安全,要動員所有力量,建立群測群防體系。
5、礦山地質災害治理措施建議
礦山地質災害的發生具有突發性,對礦山造成的危害往往難以估計的,可能摧毀礦山設施,淤埋礦山坑道、傷害礦山人員、造成停工停產,甚至使礦山報廢;也可能對礦區內的居民及其他流動人員構成生命危險、毀壞房屋、破壞耕地、林地等等。依據本人從事的礦山地質災害的實踐,對礦山地質災害的治理措施作了歸納并提出了一些建議。
5.1、泥石(廢石、矸石)流治理措施建議
泥石(廢石、矸石)流指由于暴雨或其它水源破壞斜坡表層及堆積物的穩定而形成的一種夾帶大量泥沙石塊(含礦山廢石矸石)及植物等固體物質的特殊洪流。形成條件概括起來主要表現為三個方面:地表大量的松散固體物質,充足的水源條件和特定的地貌條件。治理措施建議:
5.1.1治水措施 :此項可分為蓄水措施、引水措施、截水措施。作用是調蓄洪水,避免或減緩洪峰;引、排洪水,消減、控制泄洪量;攔截上方崩滑或水土流失地段徑流。
5.1.2 治泥石(廢石、矸石)措施:可分為攔壩措施、擋墻(擋土墻、擋渣墻)措施、護坡措施、變坡措施。作用為攔蓄泥沙、穩固滑坡、節節攔截、減緩溝底坡度;穩固滑坡、崩塌體;加固邊坡,增強坡體抗滑抗流能力;降低坡角,削弱泥石(廢石、矸石)流侵蝕力。
5.1.3 生物措施:主要采用水源涵養林措施、水土保持林措施及廢石、矸石恢復植被措施。作用是改良土壤,消減徑流;保水保土,擴大植被覆蓋率,減少水土流失;固定廢石、矸石,降低松散固體物。
5.2 崩塌治理措施建議
崩塌指陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部支撐不住,產生折斷壓碎或局部滑移,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾的現象。崩塌是在特定條件下形成的:地形地貌、地層巖性和地質構造是崩塌的物質基礎;降雨、地下水作用、振動力、風化作用以及人類活動對崩塌的形成和發展起著重要的作用。治理措施建議:
5.2.1 遮擋措施:遮擋斜坡上部的崩塌落石。常用于中小型崩塌或人工邊坡崩塌的防治。
5.2.2 攔截措施:對于僅在雨季才有墜石、剝落和小型崩塌的地段,可在坡腳或半坡上設置攔截構筑物,如設置落石槽以停積崩塌物質。
5.2.3 支擋措施:在巖石突出或不穩定的大孤石下面,修建支柱,支擋墻等。
5.2.4護墻、護坡措施:在易風化剝落的邊坡地段,修建護墻,對緩坡進行漿砌片石護坡等。
5.2.5 鑲補勾縫措施:對坡體中的裂縫、縫、空洞,可用片石填補空洞,水泥砂漿勾縫等以防裂隙、縫、空洞的進一步發展。
5.2.6 切割爆破措施:采用切割爆理孤石、危巖或孤石(危巖),通過各種藥包的聯合爆切作用,把單個的、體積較大的孤石、危巖或孤石(危巖)群予以全部或局部地粉碎。
5.3 滑坡治理措施建議
滑坡指斜坡上的巖土體受一定的因素誘發,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡下滑的現象。滑坡的成因包括兩方面,一是環境條件:巖土地質類型是產生滑坡的內在物質基礎;地質構造及巖土結構是產生滑坡的內在地質環境條件;地形地貌是產生滑坡的內在地貌環境條件;地下水作用是產生滑坡的水文地質條件;二是誘發因素:礦山滑坡的形成可能有以下五種誘發因素,分別為大氣降水、溝谷水流的沖刷、人為工程活動破壞坡體平衡作用、地震動的作用、亂砍濫伐人為活動。治理措施建議:
5.3.1 排除地表水措施:目的在于攔截、旁引滑坡外表的地表水,避免地表水流入滑坡區。具體施工措施有滑坡體截水溝、滑坡體上地表水排水溝。
5.3.2排除地下水措施:排除地下水可使滑坡體土體干燥,從而提高其強度指標,降低土壤的容重,并可消除地下水動水壓力,以提高滑體的穩定性。具體施工措施有截水盲溝――用于攔截或旁引滑坡體地下水、支撐盲溝――兼具排水和支撐作用、仰斜孔群――用近于水平的鉆孔把地下水引出、滲管――排除滑坡體內的地下水等等。
5.3.3 削坡減重措施:用于治理處于“頭重腳輕”狀態而在前方又沒有可靠抗滑地段的滑體,使滑體外形改善、重心降低,從而提高滑體穩定性。
5.3.4 修筑支擋措施:目的在于增加滑坡的重力平衡條件,使滑體迅速恢復穩定。具體施工措施有抗滑擋土墻(錨桿擋墻、樁拱墻、豎向預應力錨桿擋墻等)、抗滑樁、錨固。
5.3.5 土質改良措施:它通過改善滑體土的性質,使之堅固以達到穩定滑坡的目的。具體施工措施有焙燒法――利用導洞或鉆孔火燒滑坡前緣部分的滑體,使之形成由硬土組成的“天然”擋墻、爆破法――在已成孔孔底用炸藥爆破,破壞滑動面的完整性,使得不能沿滑動面形成連續的底強度帶、灌漿法――用于凝固土體,從而達到提高滑體土抗剪強度目的。
5.4 地裂縫治理措施建議
地裂縫指由于內外力作用而產生的地面縫狀開裂。形態上有張口狀裂縫、壓密裂縫及臺階狀裂縫等。礦山型地裂縫多為采空區地面塌陷及巖溶地面塌陷中地表變形形態之一。礦區地裂縫的形成主導因素為采礦遺留的采空區、過量抽排地下水而產生的負壓所致,其次為地震、地質構造、崩塌、滑坡等所造成的。治理措施建議:
5.4.1 水泥灌漿法措施:一般用于較大型地裂縫,目的在于填補裂縫,使其具有凝合力,以止地裂縫進一步發展。
5.4.2 填土掩埋、夯實措施:一般用于小型地裂縫,對地裂縫進行及時的回填、夯實,以控制其繼續擴大。
5.4.3 采空區回填措施:對已采空區要進行及時回填,減小負壓,以防止地裂縫的發生和發展。
5.4.4 控制地下水位下降措施:使抽排水量小于或等于地下水的補給量,以避免地裂縫的發生或發展。
5.5采空區地面塌陷治理措施建議
采空區地面塌陷指地下礦層(體)被采空后,頂板覆巖產生變形破壞波及地表,使地表產生沉陷、地裂縫、塌陷坑及槽狀塌陷等非連續變形破壞現象的總稱。主要由于地下采空區使原有的平衡條件破壞,使其產生負壓,采空區頂部抗壓不強而形成塌陷。治理措施建議:
5.5.1.1工程治理措施。清除填堵:常用于相對較淺的巖溶塌坑或埋藏淺的土洞。首先清除其中的松土,填入塊石、碎石形成反濾層,其上覆蓋以粘土并夯實;強夯:在土體厚度較小、地形平坦的情況下,采用強夯砸實覆蓋層的方法消除土洞,提高土層的強度;因地制宜修建截、排水溝。
5.5.1.2 礦井設置保安礦柱或禁采區措施。實施本措施對保護地面人居安全與基礎設施的穩定性所確定的范圍合理,安全可靠,能有效防止或減小地面沉陷變形破壞。閉坑后礦山礦柱回采,須設計回采方案,方案必須經過國土主管部門批準后實施。
5.5.1.3 改進礦井開采方法與頂板管理方式:礦井開采方法與頂板管理方式應根據礦山地質環境情況進行設計,前提是使發生采空區地面塌陷的可能性降到最小。
5.5.1.4 采空區處理措施:對已采空區要進行及時處理,以阻止采空區地面塌陷的形成及發展。具體操作措施有充填法、垮落法、頂板緩慢下沉法、條帶開采法。
5.5.1.5 實施搬遷避險措施與對受損土地實施復墾整治:對治理難度大、經費大的采空區地面塌陷所影響范圍內的村民實施搬遷,并對受損的土地因地制宜的種草植樹,防止水土流失,恢復生態景觀效果。
5.6巖溶地面塌陷治理措施建議
巖溶地面塌陷指巖溶地區(主要是覆蓋型地區)隱伏在地下的巖溶洞穴上方的土(巖)體,在人為因素或自然因素影響下產生向下陷落,并在地面形成坑洞或裂縫的作用和現象。主要發育有淺層開口巖溶洞及裂隙可溶巖、具有一定厚度的松散覆蓋層、易于改變的地下水動力條件、大型或淺層采空區。治理措施建議:
5.6.1.1預防措施。根據礦井巖溶分布深淺、發育程度,地下水逕流條件,在礦井疏干前編制預測可能出現的巖溶地面塌陷區制定預防措施。
5.6.1.2回填或灌注填充措施:對影響人居環境與重要設施的巖溶塌坑,或影響礦井充水的巖溶塌陷漏斗采取碎石、粘土回填,防止塌陷的再度出現。在溶洞埋藏較深時,通過鉆孔灌注水泥砂漿。填充巖溶孔洞或縫隙、隔斷地下水流通道,達到加固的目的。
5.6.1.3 采取供水措施:對因礦業活動引起巖溶地面塌陷,導致水資源枯竭的地區,應采取供水措施,確保人畜及生產用水。
5.6.1.4 實施搬遷避險措施:對治理難度大、經費大的巖溶地面塌陷所影響范圍內的村民實施搬遷避險。
5.6.1.5 控制礦井排水量措施:控制礦井的排水量,使地下水緩慢下降,使原有的平衡條件慢慢的破壞,以達到一個緩解的目的。
5.7礦井突水突泥治理措施建議
礦井突水突泥指礦山地下井巷及采礦工作面(場)在采掘過程中發生突然大量涌水或涌泥的現象。井下采掘活動破壞巖層的天然平衡,采掘工作面周圍水體在靜水壓力和礦山壓力作用下,通過斷層、隔水層和礦層的薄弱處并攜帶泥土進入采掘工作面;在開采過程中,對已采空區的積水或老窯水沒有進行適當處理而突然灌入開采巷道所致。治理措施建議:
5.7.1 地面防水措施
5.7.1.1 挖溝排(截)洪:地處山麓或山前平原區的礦井,可在井田上方垂直來水方向沿地形等高線布置排洪溝、渠,攔截洪水和淺層地下水,并通過安全地段引出礦區。
5.7.1.2 排除積水:有些礦區開采后引起地表塌陷,常年積水,且隨開采面積的擴大,塌陷區范圍越廣,積水越多。此時要排掉積水,消除水害隱患。
5.7.1.3 填堵通道:礦區范圍內,因采掘活動引起的地面塌陷、開裂等查明是礦井水通道時,則在滲漏地段進行填堵、夯實,且略高出地面以防積水。
5.7.2 井下防水措施
5.7.2.1 防水閘門和防水墻:在適當的地點預留防水閘門和防水墻的位置,使礦井形成分翼、分水平或分區隔離開采。在水患發生時達到分區隔離,縮小災情,控制水勢危害,確保礦井安全。
5.7.2.2 防水煤(巖)柱:在水體下、含水層下承壓含水層上或導水斷層附近采掘時,為防治地表水或地下水潰入工作地點,在可能發生突水處的保留最小寬度的礦柱不采,以加強巖層的強度和增加其重量阻止水突入礦井。
5.7.2.3 礦井注漿堵水措施:注漿堵水就是將制的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中,使其擴散,凝固和硬化,從而巖層具有較高的強度、密實性和不透水性達到封堵截斷補給水源和加固地層的作用。具體施工措施有井筒注漿堵水、突水點(口)注漿堵水、井下注漿堵水等。
六、結語
本文通過資料收集、具體實踐,特對礦山常見幾種地質災害的定義、成因條件作出分析,結合湖南省礦山具體情況,對礦山地質災害的治理措施進行了扼要的總結,但在實際操作中,一種災害的治理可能需要幾種治理措施結合使用。
參考文獻
〔1〕湖南省礦山地質環境影響評估技術要求 楊順泉等 湖南省國土資源廳 2006年元月
〔2〕湖南省1:50萬地質礦產圖說明書湖南省地質科學研究所 1977年11月